浅析河涌堤防提升改造工程主要施工方案及技术措施

莫硕秋

（广东省源天工程有限公司,广东 广州 510000）

当前广东省城市化进程加快、工业迅速发展以及人口急速增长,相关河流的自净能力有所下降,不能满足目前排水和净化的要求,导致河流水质变差,不仅在城市中心的河流变黑变臭,一些农村河流也出现水质恶化的情况。这一现状引起了广东省政府部门的重视,经过投入资金整治后取得了一定的效果,但还有一定数量的河涌正处在被污染、被破坏等状态,亟需相关部门落实管理,采取切实有效的管控措施。值得注意的是,河涌河口是污染物容易沉积的地方,难以降解的污染物可能沉积在土壤中,通过食物链在生物体内累积和浓缩,最终威胁我们的健康。因此,有必要以实际工程为例,探讨河涌堤防施工中存在的问题及解决方案,通过石滩镇白芒涌和大利洲涌碧道建设工程中施工作业要点和难点,为国内类似情况的河涌改造工程提供借鉴和参考。

1 工程概况

本项目位于广州市增城区石滩镇下围村,南面为东江河,与东莞市石碣镇隔江向往,东与龙地村及博罗县石湾镇毗邻,西接土江村,北临上塘村,紧水河从村东穿流而过。该河涌属大利洲涌下围村段,大利洲涌总长 4860 m,起点为石滩镇上塘交界处至大利洲水闸（位于下围村）,流经下围村、土江村,最终汇入东江北干流。交通较方便,拟建场地属于河流冲积地貌,地型 整体较平坦。场地地面标高约 1.00 m～3.66 m,地表相对高差 2.66 m。河涌水位标高约 0.85 m～1.20 m,河涌水流方向为自东向西。场地内存在有高压线、电缆、供水管、污水管等,主要集中在菜市场范围,勘察发现在三江盛汇小区河涌南岸有未运行天然气站,其他位置未发现有高压、电缆、供水等通过,勘察范围内未发现地下空洞等。

对白芒涌和大利洲涌平安街处至金太源段进行河涌堤防和驳岸景观提升改造,建设碧道游憩系统及相关配套设施,改造段河涌长约 1135 m,其中现状土质自然河堤改造段1500 m、浆砌石挡墙改造段 620 m、现状混凝土路面改造段150 m,碧道建设 1135 m。拟建场地所处范围水土较为肥沃,场地附近见有涌沟等。勘察期间河涌水量较丰富；河涌宽度10.0 m～16.0 m,河涌水流自东向西流,勘察期间测得水深0.90 m～1.10 m[1]。

2 主要施工方案和技术措施

本工程碧道建设共分四段,总长度为1135 m；第一段工程布置桩号为BMO+000～BMO+208,长208 m；第二段工程布置桩号为BMZO+000～BMZO+200,长200 m；第三段工程布置桩号为 BMO+218～BMO+689,长471 m；第四段工程布置桩号为 BMO+689～BMO+935,长246 m。施工主要原则：分为四段施工,先木桩及护脚,后护坡,先水下,后水上分层施工,并对特殊地段,先进行施工,尽量减少周边地形的破坏。针对施工过程中的围堰工程、高压旋喷桩工程、砖砌体工程、松木桩施工、格宾石笼施工工程技术要点进行分析总结。

2.1 围堰工程

本工程设置横向砂包围堰挡水,采用2 根直径1 m双壁波纹管导流,采取分段流水施工,每施工段为50 m,共设置24 个砂包围堰。放置沙袋前,应尽量将堰底河床上的树根、垃圾、杂草以及石头等杂物清除干净,防止在投入沙袋后存在孔隙造成渗漏；放置沙袋时应该顺坡滑下,不应抛掷沙袋,防止沙袋产生破损；沙袋整齐排放,上下层错开,以提高围堰的可靠性和牢固性。一般河流会有较大的冲击能力,沙袋在投入河床后会因水流的冲刷作用产生滑动,可以在沙袋外侧按一定间距钉入木桩,或嵌入铁丝网、钢筋等加固沙袋的拉结件。围堰封闭成型后,用防水布将围堰外侧完全密封。

图1 围堰大样图

根据围堰断面图可以计算相关工程量：

砂包围堰工程量：（1+4.6）×1.8/2×10×24=1209.6 m3

防渗土工膜工程量：4.5×10×24=1080 m2

抽水台班：暂定192 h

2.2 高压旋喷桩工程

本工程BMO+350～BMO+500南岸碧道路基采用φ500旋喷桩加固,本工程在进行旋喷桩加固时打入路基的深度为8 m,以保证桩体牢固。后续喷浆工艺采用二重管法,使用XY-100型地质钻机进行钻孔。根据工程情况计算得知：高压旋喷桩直径φ500,间距1500 mm。旋喷桩布置形式见图2,旋喷桩施工方法见图3。

图2 旋喷桩示意图

图3 高压旋喷桩施工方法示意图

首先用液压锤破碎路面混凝土,根据设计图纸计算结果在正确位置放样旋喷桩孔位。然后操作放线移动钻机,保证孔位中心与钻杆保持一条直线,为了在钻孔过程中不发生偏移,应实时校正钻机,保证钻杆轴线与钻孔中心垂直且误差不超过1%。当在作业过程中发生偏差时,可以借助垂直球进行检查,放置处置求高度不低于2 m,在两个垂直方向进行纠偏[2]。一旦发现存在偏差,可以在钻机底部加垫木片,以调整钻孔方向与设计图纸一致。本工程中钻孔直径φ125 mm,平面误差小于50 mm,采用原土泥浆护壁。高压旋喷桩施工技术参数见表1。

表1 高压旋喷桩施工技术参数表

2.3 砖砌体工程

根据墙体施工平面放线和设计图纸上的位置大小及排块设计图,层高、加气混凝土砌块错缝搭接的构造要求和灰缝大小,每面墙砌筑前,应根据预绘的填充墙加气混凝土砌块布置图,对各种规格的加气混凝土砌块进行布置和调整,并将每面墙需要修补的部位记录在实际砌筑的立面布置图上。在建造墙之前,绘制一条水平线,在墨线放置的位置,根据布置图从墙角或加气混凝土砌块的位置开始建造。

灰缝应横平竖直、砂浆饱满、均匀密实。砂浆饱满度：水平缝不低于90%；竖直缝不低于70%。应边砌边勾缝,不得出现暗缝,严禁出现透亮缝。灰缝厚度应均匀,一般应控制在8 mm～12 mm,水平灰缝厚度不得大于15 mm,竖向灰缝宽度不得大于20 mm。埋设的拉结钢筋和钢网片必须平埋于砂浆中。砌体工程质量的允许偏差见表2。

表2 砌体工程质量的允许偏差

2.4 松木桩施工方案

在进行松木桩施工前,相关测量人员应根据设计图纸放线,确定每根木桩的桩位,并用木桩测量标记出正确位置。松木桩截面见图4。具体施工顺序如下所示：① 挖掘机运到指定位置准备施工,为了达到良好的压实效果,桩位应呈梅花形布置；② 提高地基承载力,必须选择桩长正确的松木桩进行加固；③ 翻转挖掘机铲斗,将桩扣入软基中,并进行压实加固；④ 压稳后,用铲斗背面敲击桩头,直至无明显敲击量,以确保松木桩垂直打入持力层；⑤ 严格控制桩密度,确保软基处理效果[3]。

图4 松木桩剖面图

加入块石护脚,通过与松木桩之间的夹层,可以更好地将基础混凝土与淤泥分离,使基础混凝土的强度不会因淤泥的影响而降低。抛石时,应对称均匀分层进行。应先将每层的中间部分抛入,然后再抛入外部,以便将桩分组并保持在正确的位置。抛石的另一侧应适当填充石碴,使嵌入桩顶区域的石料密实,然后在此基础上制作C25混凝土层。

2.5 格宾石笼施工

格宾石笼总长约147 m,规格尺寸见图5。

图5 格宾石笼规格

格宾笼投入2台挖掘机,1台装载机配合施工,格宾笼运输拟投入3辆自卸汽车。格宾笼每一批材料到场后,都要进行抽样检验,经检验合格后才能使用；对不合格材料一律退回厂家,格宾笼压脚使用挖掘机配合人工按设计要求进行安放,安放要均匀、之间要紧密,安放完成后,对固滨笼内充填石料,充填石料应符合如下要求：

①填充材料应是坚固耐久的微风化或新鲜岩石,粒径满足设计要求,中值粒径宜介于 1.5 D～2.0 D之间,内部填料粒径 85%以上应大于 1.0 D。

②填充材料应级配合理,施工前应进行工艺试验,填充后格宾石笼的空隙率应不大于35%。

③选择其他特定生态功能产品作为填充材料时,其性能应满足结构体的功能性要求。

④块石填充材料质量有一定要求,天然密度≥2400 kg/m3,饱和抗压强度≥50 MPa 或达到设计要求,风化程度：坚固耐久的微风化或新鲜岩石,具体质量技术要求见表3。

表3 块石填充材料质量技术要求

3 结语

本文对白芒涌和大利洲涌平安街处至金太源段进行河涌堤防和驳岸景观提升改造工程中的主要技术要点进行分析总结,探讨围堰工程、高压旋喷桩工程、砖砌体工程、松木桩施工、格宾石笼施工等工程技术要点和施工方案。在项目施工过程中,先利用P3 软件编制施工进度计划,然后建立本标段的目标工程,对工程进展、资源、费用等进行全面动态管理,以保证本工程严格按计划施工,并达到保证工程质量、节约施工成本的目标。随着广州“一江两岸三带”的全面建设,我们仍要面对许多复杂的问题,河流治理问题是一个系统性工程,广州的河流管理也任重道远,在短时期内不可能一蹴而就。河涌的管理和维护没有万能公式可以套用,针对不同的河涌应该对症下药,对其设计一套个性化的管理办法。